(57)【要約】【課題】  抵抗体膜の安定性を損なわずに薄く形成し、高い抵抗値を得る。【解決手段】  基板１２の絶縁性の表面上に膜状の抵抗体１４を形成し、この抵抗体膜１４を保護層１６で被覆し、外部電極１８を設けたチップ抵抗器１０において、抵抗体膜１４を形成する基板１２表面の算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以下とする。このチップ抵抗器は、ａ）表面の算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以下にした基板１２を用意し；ｂ）この基板表面上に膜状の抵抗体１４を形成し；ｃ）この抵抗体膜１４をフォトリソグラフィ法によりエッチングして抵抗パターンを形成し、；ｄ）抵抗体膜１４を保護層１６で被覆し；ｅ）外部電極１８を設ける；ことにより製造できる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の絶縁性の表面上に膜状の抵抗体を形成し、この抵抗体膜を保護層で被覆し、外部電極を設けたチップ抵抗器において、前記抵抗体膜を形成する基板表面の算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以下であることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】
抵抗体膜の厚さが約０．１μｍである請求項１のチップ抵抗器。
【請求項３】
基板はアルミナ基板上に非晶質ガラスを塗布し焼成したガラスグレーズ基板であり、抵抗体膜はスパッタリング法により形成したニッケルクロム系合金である請求項１または２のチップ抵抗器。
【請求項４】
基板は、シリコン基板、サファイヤ基板、金属基板のいずれかの表面に絶縁物を形成したものである請求項１または２のチップ抵抗器。
【請求項５】
抵抗体膜をフォトリソグラフィ法によりエッチング加工した後の線幅が、最も狭いところで０．０８〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかのチップ抵抗器。
【請求項６】
基板の絶縁性の表面上に膜状の抵抗体を形成したチップ抵抗器の製造方法において、
ａ）表面の算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以下とした基板を用意する；
ｂ）この基板表面上にスパッタリング法により膜状の抵抗体を形成する；
ｃ）この抵抗体膜をフォトリソグラフィ法によりエッチングして抵抗パターンを形成する；
ｄ）抵抗体膜を保護層で被覆する；
ｅ）外部電極を設ける；
以上の工程を備えることを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に抵抗体が形成され、この基板の両端に電極が設けられたチップ抵抗器とその製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チップ抵抗器は、チップ状の絶縁性基板上に抵抗体膜を形成し、基板の両端に電極をつけて作製される。基板の材質は、放熱効果と化学的安定性を考慮してアルミナセラミックが使用されることが多い。
【０００３】
図５はこの種のチップ抵抗器１０の外観斜視図である。この図５において１２はアルミナセラミックスなどの絶縁性基板であり、その表面（上面）には薄膜の抵抗体膜１４が公知の薄膜形成法によって形成される。この抵抗体膜１４の上に樹脂（ポリイミド等）からなる保護層１６が積層される。また基板１２の両端に外部電極１８，１８が形成される。この外部電極１８，１８は抵抗体膜１４に形成される内部電極（図示せず）に接続される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４１２０１
【０００５】
一方、チップ抵抗器上の限られた面積でできるだけ高い抵抗値を得るために、抵抗体膜をできるだけ薄くしたり、抵抗体膜を細線状にエッチング加工して電流が流れる経路をできるだけ長くする、ということが行なわれている（特許文献１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
チップ抵抗器の基板としてよく使われるアルミナセラミック基板は、粒径が数μｍのアルミナの微粉末を焼結して作製される。そのためアルミナセラミック基板の表面はアルミナの微粉末の粒径にともなった粗さになる。鏡面研磨（グレージング、ｇｌａｚｉｎｇ）を施しても粒界が残ったり、研磨工程でアルミナ粒が脱落した穴が生じる。
【０００７】
このため、アルミナセラミック基板の表面粗さは、算術平均粗さＲａで評価すると０．１μｍ程度である。一般的に平滑性が優れているとされるアルミナ基板の表面形状（すなわち表面粗さ）を走査型プローブ顕微鏡で測定した結果を図４に示す。図４（Ａ）はその測定結果、（Ｂ）はその一部拡大図である。これらの図で横軸は表面の拡がり方向の寸法（ｍｍ）、縦軸は高さの変化（μｍ）を示す。
【０００８】
このような基板に、抵抗体膜を０．１μｍ程度の厚さで形成すると、抵抗体膜中に不連続な箇所が発生する。この様子を模式的に表した図１で説明すると、セラミック粒２の粒界は微小な幅の深い溝となり、真空成膜法や印刷法のいずれを用いてもこの部分には抵抗体膜１は着膜しない。そのため抵抗体膜１が薄い場合は、セラミック粒の粒界で抵抗体膜１は不連続となるか、もしくはごく微小な面積でしか接続していない。
【０００９】
このような状態は抵抗体膜１の長期安定性を損ない、微小な面積で接続した箇所に起因する電流雑音も生ずる。さらに、抵抗体膜を広い領域で見ると、基板の厚さ方向に大きく波打ったような状態になるため、電流の経路の長さが特定できなくなり、抵抗値の精密な設定が困難となる。また、抵抗体膜を数μｍの幅でエッチング加工することが困難となる。
【００１０】
これらの問題は、基板表面の算術平均粗さＲａの５倍程度以上の厚さで抵抗体膜を形成すれば解決されるのであるが、抵抗体膜を厚くすると高い抵抗値を取得できなくなるという問題が生ずる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、抵抗体膜の安定性を損なわずに薄く形成し、それにより高い抵抗値を持つチップ抵抗器を提供することを第１の目的とする。またこのチップ抵抗器の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば第１の目的は、抵抗体膜を形成する絶縁体基板表面もしくは絶縁体膜表面の算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以下にすることによって達成される。すなわち、基板の絶縁性の表面上に膜状の抵抗体を形成し、この抵抗体膜を保護層で被覆し、外部電極を設けたチップ抵抗器において、抵抗体膜を形成する基板表面の算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以下であることを特徴とするチップ抵抗器、により達成される。
【００１３】
チップ抵抗器は一般に、基板に抵抗体膜を形成し、この抵抗体膜の一部を内部電極とし、必要に応じて抵抗体膜をエッチング加工し、保護層、外部電極を形成して作製する。このとき使用する基板に、算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以下のものを用いる。算術平均粗さＲａは可能な限り小さくするのが望ましいのは勿論であるが、０．０２μｍ以下であれば十分な効果が得られることが解ったものである。
【００１４】
本発明によれば第２の目的は、基板の絶縁性の表面上に膜状の抵抗体を形成したチップ抵抗器の製造方法において、ａ）表面の算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以下にした基板を用意する；ｂ）この基板表面上に膜状の抵抗体を形成する；ｃ）この抵抗体膜をフォトリソグラフィ法によりエッチングして抵抗パターンを形成する；ｄ）抵抗体膜を保護層で被覆する；ｅ）外部電極を設ける；以上の工程を備えることを特徴とするチップ抵抗器の製造方法、により達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のチップ抵抗器によれば、抵抗体膜を十分に薄くして、例えば０．１μｍ程度の厚みにしても、基板上に形成したときに抵抗体膜の連続性が保たれ、また、抵抗体膜表面も平滑になるのでフォトリソグラフィによる微細加工が容易になる。このため、抵抗体膜の安定性を損なわずに薄く形成でき、限られた面積のチップ抵抗器で、より高い抵抗値を得ることができるようになる。本発明の製造方法によれば、本発明に係るチップ抵抗器を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
抵抗体膜は種々の薄膜成形法により形成することができる。例えばスパッタリング法、蒸着法、化成蒸着法（ＣＶＤ）など公知の手法が使用できる。膜厚は０．０５〜０．３μｍとすることが可能であるが、０．１μｍ程度、あるいは０．１±０．０２μｍ程度、好ましくは０．１μｍ以下にするのがよい。膜厚は０．０５μｍ以下では抵抗体膜の安定性が損なわれ、０．３μｍ以上では高い抵抗値を得るのに適さない。膜厚は、基板表面の粗さＲａを小さくするほど薄くすることが可能になる。
【００１７】
基板は少なくとも表面が絶縁性であることが必要であり、アルミナ基板上に非晶質ガラスを一定厚（例えば２５μｍ程度）に塗布して焼成し、表面を研磨したガラスグレーズ基板が最適である。基板は絶縁性のガラス基板に代えて、サファイヤ基板を用いてもよい。シリコン基板の場合にはその表面を研磨し、熱酸化等により酸化膜を形成して表面を絶縁性とすることができる。またサファイヤ基板やシリコン基板で表面にガラス等を塗布し焼成する方法も可能である。
【００１８】
表面が粗いセラミック基板に対しては、その表面に真空製膜法や塗布法によって酸化物や樹脂等の絶縁物層を形成し、表面を研磨により平滑化することにより用いることができる。金属基板に対しては、真空製膜法や塗布法によって表面に酸化物や樹脂等の絶縁物層を形成して表面を絶縁性とすることにより用いることができる。また基板の表面粗さＲａが十分に小さい場合には表面研磨を省いてもよい。例えば表面平滑性が良いアルミナセラミックの場合には、表面にガラスを塗布し焼成したものとし、研磨を省くことができる。
【００１９】
抵抗体膜はニッケルクロム系合金とすることができ、この場合はスパッタリング法により０．０５〜０．３μｍにすることができるが、特に約０．１μｍの厚さ、（例えば０．１μｍ±１０％程度）にするのがよい。抵抗体膜の線幅は、０．０８〜２０μｍとするのがよい。線幅を０．０８μｍ以下にするのは安定した加工が困難になり、２０μｍ以上にすると高い抵抗値を得るのに適さない。線幅は２μｍ位が加工性もよく最適である。
【００２０】
抵抗体膜に被覆する保護層は、エポキシ系樹脂が適する。外部電極は、Ａｇ−エポキシペースト（ペースト状のエポキシ樹脂に銀粒子を拡散したもの）を塗布して下地とし、その上にＮｉめっき層とはんだめっき層を形成することにより形成することができる。
【実施例１】
【００２１】
抵抗体膜を形成する基板として、アルミナ基板上に非晶質ガラスを２５μｍの厚みで塗布し焼成したガラスグレーズ基板を用いた。この基板上に、抵抗体膜としてニッケルクロム系合金をスパッタリング法により０．１μｍの厚みで形成した。この抵抗体膜をフォトリソグラフィ法を用いて２μｍの幅にエッチング加工し、電極を形成し２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×０．５５ｍｍの外形のチップ抵抗器を作製した。このチップ抵抗器は約１ＭΩの抵抗値であった。
【００２２】
このとき使用したガラスグレーズ基板の表面形状（表面粗さ）は図２のようになっており、抵抗体膜が０．１μｍの厚みであっても、抵抗体膜１の連続性は図２のように確保されていることが解った。
【００２３】
使用する基板は、表面の算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以下であればどんなものでもよく、ガラス基板や、表面に酸化膜を形成したシリコン基板、サファイア基板を用いることもできる。また、表面が粗いセラミック基板に対して真空製膜法や塗布法によって酸化物や樹脂等の絶縁物を形成し、表面を平滑化した基板も使用できる。金属基板に対して真空製膜法や塗布法によって酸化物や樹脂等の絶縁物を形成した基板も使用できる。
【００２４】
図３は表面を鏡面研磨したガラスグレーズ基板の表面粗さを、走査型プローブ顕微鏡で測定した測定結果を示す図（Ａ）と、その一部拡大図（Ｂ）である。この図３を図２と比較することにより、表面粗さが十分に小さくなっていることが解る。
【００２５】
この実施例によれば、抵抗体膜が０．１μｍ程度の厚みでも、基板上に形成したときに抵抗体膜の連続性が保たれ、抵抗体膜表面も平滑になる。このためフォトリソグラフィによる微細加工が容易になるため、限られた面積のチップ抵抗器で、高い抵抗値を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の抵抗体膜を形成したセラミック基板断面の拡大模式図
【図２】本発明による、抵抗体膜を形成したガラスグレーズ基板断面の拡大模式図
【図３】（Ａ）走査型プローブ顕微鏡で測定したガラスグレーズ基板の表面粗さの測定結果（Ａ）とその一部分拡大図（Ｂ）
【図４】走査型プローブ顕微鏡で測定したアルミナ基板の表面粗さの測定結果
【図５】チップ抵抗器の一例を示す外観斜視図
【符号の説明】
【００２７】
１，１４  抵抗体膜
２  セラミック基板を構成するセラミック粒
３  グレーズされたガラス層
１０  チップ抵抗器
１２  基板
１６  保護層
１８  外部電極
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
2006344776.tif 000006
【図４】
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